基于XN5106的集中抄表通讯系统
双向工频通信技术在集中抄表系统上的应用
洞。 而 且在 我 国 ， 有很 多 的 电 力企 业 里 的 电 力 系统依 然 用的 是
比较 早 的计 算 机 管 理 模 式 的 系统 。一 般 早 期 计 算 机 的 系统 都
是 企 业或 者公 司里 的 局 域 网 ， 与 互联 网并 没 有 进行 连接 ， 所以
者 能 够使 用信 息 与 信 息 系统 。 对信 息 系统 安 全 性 的 保 障 ， 就 是 确保信息的安全 ， 不会 给 未 授 权 者 泄 露信 息 。 对信 息 系统 可 控 性 的保 障 ， 保 护信 息 系统 以及 实施信 息有 效 的 监 控 。 信 息 系统
平相比． 我 国的 计 算机 行 业 的发 展 依 然是 有 着 比 较 大 的 差 距 ， 对 于 数 据 的安 全 方 面 来讲 ，在 技 术 方 面仍 然存 在 着较 多 的 漏
能源 ・ 电力
Ｌ ｏ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ｏ Ｎ Ｗ ｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ３ ／ １ ２
刍 议电力系 统中 信息 化安 全技术的 应用 及发 展前景
张
【 摘
栋（ 国 网 浙江富阳 市供电 公司， 浙江 富阳３ １ １ ４ ０ ０ ）
要】 随着 我国 电力系统的迅猛发展 ， 电力系统 的信息安全 问题得 到了 电力企 业的管理工作者的广泛 关注 ， 成 为了他们 关心的重要 内容 。
【 关键词 】 电力 系统 ； 计算机网络 ； 信息化安全技术
【 中图分类号 】 Ｔ Ｐ ３ １ ５
【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ３ — ０ ０ ７ ９ — ０ ２
基于嵌入式的电能表集中抄表系统的设计
１ ．采用 Ｃ Ｎ总线作为系统通信平台的小区或部 Ａ
分城 区的 自动抄 表系统 ， 解决 了现有抄表系统存在的 下作 量大 、 抄表不方便 、 效率低等缺点。系统采用 ＝星 Ｌ Ｃ ２ ４ ｉ Ｐ ２ １
技 术 、 信 技 术 和 微 处 理 器 的 飞 速 发 展 ， 文 设 计 了一 种 通 本 ２ 通信 模 块 硬 件 设 计
２１芯 片选 择 ．
１微 处 理 器 ： 处 理 器 选 Ｈ 的是 Ｐ ＬＰ ） 微 ｊ ＨＩＩＳ公 司 生 产 的
Ａ Ｍ Ｒ ７处理 器 Ｌ Ｃ ２ ４ 它 是基于一个支持实时仿真 和跟 Ｐ ２ １，
量， 系统 结 构 如 １ 所示 。
器， 可以用高达 １ ｂ ｓ ｐ 的位速率保证系统的通信速率 ， Ｍ 而差 动发送和接收功能的两个总线终端 Ｃ Ｎ Ａ Ｈ和 Ｃ Ｎ Ａ Ｌ连接 到
系统 的通 信 线上 ， 可保 证通 信 的可 靠性 和 稳定 性 。 则
２２电路 设计 ．
图 ２所示为系统通信模块原理图 ，电路由微控制器 ，
片， 在硬件上保证 了系统的稳定性 、 可靠性和通信距离等 ， 而基于 Ｖ Ｃ开发的系统管理软件使 系统具 有丰富的抄表 、 管理 、 统计 、 报表 、 分时付 费等功能 。 关键词 ： 自动控制 ； 嵌入式 ； Ａ Ｃ Ｎ总线 ； 信模块 ； Ｃ ． 通 Ｖ６ ０
中图 分 类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ８ ８ ８ （ ０ ０）４ ０ ７ — ２ １０ — ８ １２ １ ０— １８ ０
（Ｓ嵌入的高速 Ｆａｈ存储器 。 ２ ｋ） ｌ ｓ １８位宽度 的存储器接 口和
基于无线通信的抄表系统的设计
随着城市化不断扩大以及建筑物更新改造,市、县电力公司的老城区用电客户越来越复杂,依靠人工抄收电表巳远远不能满足现有电力运营的需要。
自动抄表A M R (Automatic Meter Reading)系统的发展和推广势在必行。
自动抄表系统是供电系统监管部门用来对工业和生活用电进行监测、管理和控制,以及对用户用电情况进行统计、分析的重要手段。
自动抄表系统主要由电能表、采集器、集中器、数据传输通道、主站系统构成,通过网络还可以和供电局的营业收费系统相连实现抄表收费一体化,具有实时抄收、效率高、准确性好等优点。
远程抄表系统是近年来发展较快的一种信息管理系统,并已出现了一些较实用的产品,但这些产品功能简单,准确性差,投资金额高。
大家都知道,建立一个自动抄表系统,就需要配置从电能表、数据集中器到主站的硬件和软件一整套系统,费用较高,如果只是用在完成抄表计费等功能,经济上并不划算,因此阻碍了自动抄表系统在供电部门的推广。
基于无线抄表工作方式在自动抄表系统中的广泛应用．对自动抄表系统的结构和功能进行了研究,提出一种新的自动抄表系统方案,该方案利用Wi—Fi无线网构成智能抄表系统,采用的是短距通信Wi —Fi协议。
文中阐述了Wi—Fi在项目应用中的必要性,描绘出了使用Wi—Fi进行自动抄表的结构图,并对每个模块的作用进行了分析,然后把μC／OS 一Ⅱ和LwI P协议植入构建的硬件平台内,同时开发了相关上位机软件。
1 无线抄表系统简介已有的无线抄表系统大多是在一个区域内安装多个GPRS模块的集中器,这种方法不光费用高,且受GPRS网络工作时隙数的限制,实际的数据传输速率难以满足具体应用的需求。
Wi—Fi无线网采用的是802.1 lb标准,工作频率为2.4GHz,速度为11Mb／s,与工作在5GHz的802.11a兼容。
在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可自动调整为5.5Mb ／s、2Mb／s和lMb／s,这样就有效地保障了网络的可靠性和稳定性。
集中抄表系统的构造与组建方案的探讨
集中抄表系统的构造与组建方案的探讨人工抄电表对于一般用户而言是可行的，然而相对于供电部门有很多不足，需要进更深层次的分析和管理也是不够。
现实的需求催生着抄电表系统技术和应用不断产生。
目前智能卡电表和有线自动抄电表系统都存在一定的不足和成本高的问题。
系统最佳的方案应当是前期投入的成本低，运行成本非常低甚至没有。
集中抄表系统是浙江工泰仪器仪表有限公司，在原系统上经过重新开发研制的系统，专门针对中国民用电网情况而设计采用先进的数据调制解调技术，在通讯性能上有了本质的提高。
它是通过低压电力载波技术和连接到用户电表的数据采集器（采集模块）或采集终端，利用现有的电力线作为通道服务器来实现广泛区域的自动抄表工作；同时系统具有较强的兼容性和可扩充性。
如果用户已有现成的局域自动抄表网络，本系统的“主站”可作为一个工作站来看待，对于一个较大的电力公司，便可以设置多个“主站”而同时每个主站对于整个系统而言，具有统一性和相对独立性。
1 系统结构集中器是以配电变压器为单位而设置的，这样每个配电台区就是一个子系统，而集中器则是这个子系统的主站端。
集中器经低压电力线管理低压侧的所有设备（采集模块和采集终端）。
通常用户可选择电话网方式或GSM通信方式。
系统提供灵活的构建方式，对于电表分散安装的场合采用采集模块方式，而电表集中的安装场合（多个电表安装在一个计量箱内）采用采集终端方式，可适当降低成本（采用此方式电表必须有脉冲输出的电表）。
系统还可支持两种方式的混装。
用户可根据需要来组建自己需要的系统。
根据DL/T698-1999《低压电力用户集中抄表系统技术条件》中的规定，集抄系统主要由主站、集中器、采集终端和电能表组成。
集中抄表系统：主站通过传输媒体（无线、有线、电力线载波等信道）将多个电能表电能量记录值的信息集中抄读的系统。
该系统主要由采集用户电能表电能量信息的采集终端（或采集模块）、集中器、信道和主站等设备组成。
集中器数据可通过信道远距离传送到。
一种基于扩展频谱通信技术的集中抄表系统
一种基于扩展频谱通信技术的集中抄表系统
温阳东;钱乐伟;陈旭
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2002(025)006
【摘要】根据电力系统现代化的需要,采用电力线作为底层网络的通信媒介,设计出基于扩展频谱通信技术的抄表系统.通过分析扩频通信技术原理,提出利用直接序列扩频通信技术的方法,以克服电力线作为传输媒介的缺陷,最后给出了运用于电力线通信的调制解调器的总体设计.实验证明,该系统具有多种通信方式和灵活的地区适应性.
【总页数】5页(P1143-1147)
【作者】温阳东;钱乐伟;陈旭
【作者单位】合肥工业大学,电气与自动化工程学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学,电气与自动化工程学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学,电气与自动化工程学院,安徽,合肥,230009
【正文语种】中文
【中图分类】TN76
【相关文献】
1.扩展频谱通信技术的应用及其发展研究 [J], 蒋海霞;柳永祥
2.浅谈扩展频谱通信技术及其在CDMA中的应用 [J], 刘延峰;李静;王继良
3.采用扩展频谱通信技术组建城域网 [J], 张正文;陈卓
4.论扩展频谱通信技术在无线网安全性中的应用 [J], 陈卓;张正文
5.扩展频谱通信技术及其应用 [J], 余新平
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电力集中抄表系统中的通信技术分析
电力集中抄表系统中的通信技术分析摘要：当前，集中抄表的主要抄表方式是低压电力线载波通信、RS-485通信等方式。
集中抄表系统已经可以满足数据抄收的要求及部分用电监测控制的要求。
通信实时性、可靠性有大幅改善，同时集中抄表系统的各组成部分具有较高的兼容性、维护性和扩展性，从而使系统的性能得以持续提高。
本文简要分析电力集中抄表系统中的通信技术，希望可以为相关从业者提供理论性帮助。
关键词：电力集中抄表系统；通信技术1电力集中抄表系统的发展现状自上世纪90年代集中式自动抄表概念提出以来，集中抄表产品在试验摸索中前行，提出了各种抄表方案及各种通讯方式方案。
通过对各类抄表方案、通讯技术的设计研究，以及开展集中抄表产品的试点使用，逐步推动了集中抄表系统的发展，以国网公司组织制定和发布《智能电表规范》、《电力用户信息采集系统规范》为基础，以国网公司统一招标为标志，促成了如DL/T698-1999《低压电力用户集中抄表系统技术条件》标准的颁布及实施，进入了规范化的集中抄表系统全面发展时代。
经过试点的应用推广，国网公司建成了世界上最大规模的自动抄表应用系统，各个省级公司用电信息采集系统的主站建设已完成，累计实现数亿用户的用电信息数据采集。
同时加快了系统主站、数据采集终端、智能电表等相关技术的研发应用。
集中抄表系统已经可以满足数据抄收的要求及部分用电监控的要求。
集中抄表系统的各组成部分，兼容好、应用范围广，从而使系统的可靠性和实时性有进一步的提升。
由于低压电力线载波通信方式具体实现成本低、范围广、不需进行额外布线等优点，稳定性和实时性方面不断提高，因此在各类抄表系统中占据了主流地位，国内自主研发载波芯片的应用技术也持续提高。
2电力集中抄表系统中的通信技术分析2.1ZigBee技术ZigBee是定义了一套完整的短距离，低数据速率的无线网络通信协议标准。
它具有成本低，功耗低，体积小，经济，可靠，易于部署的特点。
它符合市场需求，在智能家居，环境监测，工业控制等领域具有广阔的应用前景。
集中式电能表及其远程抄表系统设计
集中式电能表及其远程抄表系统设计
在科技高速发展的今天，电能表的研制也正在向多功能方向发展。
本文针对目前居民区或学生公寓电能计量的现状，设计了一种多用户复费率电子式电能表。
此复费率电能表可同时检测到多户住宅的有功电能，同时计量出各用户的准确电量后通过电力线载波实现电量的远程传输。
在硬件上，采用功率／电能专用IC芯片ADE7755作为计量，采用串行方式扩展了10位LED进行系统信息显示，采用实时日历时钟电路RS5C372A和TC74数字温度传感器提供时钟并对其运行精度进行温度补偿，采用看门狗电路监视系统运行和提高系统的抗干扰能力。
载波通信模块PLCi36C采用扩频调制方式，通过低压电力线载波将数据电量进行可靠的传输。
在软件上，不仅采用模块化编程思想，编写了相应程序，实现了多用户的电能计量、显示、存储，而且采用数据备份方式，提高了数据存储的安全性，同时通过实时日历时钟实现了复费率计量方式，并对时钟运行精度进行了温度补偿；在利用低压电力线进行通信方面，采用扩频调制方法实现了与通信控制器之间的数据传输，同时采取了口令认证、软件陷阱等措施有效地提高了系统的可靠性。
复费率集中式电能表具有量程大、精度高、功耗低、安装简单等优点，可实现用电计量、防窃电、复费率、远程抄表等多种功能，具有较高的社会推广价值。
470～510MHz频段无线抄表系统干扰共存
470～510MHz频段无线抄表系统干扰共存许瑞琛;房骥;杜昊;王小波【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2017(033)001【摘要】现行射频规范限制470～510MHz频段无线抄表系统不能适应电力网络新的通信速率和覆盖范围需求.如何调整相关射频规范,在保障邻频先用通信业务不受干扰的前提下,有效提升无线抄表系统的通信能力成为目前亟待解决的问题之一.针对该问题,首先分析国内450～566MHz频段频谱划分情况.随后根据国家电网3种无线抄表系统的射频参数,通过确定性计算和射线追踪仿真的方法,研究所述无线抄表系统和邻频广播电视系统、CDMA450系统、铁路列调系统、FDD LTE系统之间的干扰共存情况.最后给出相关射频规范的修改建议.%Current RF specification restrains the wireless meter reading system (WMRS) working in 470～510 MHz band.It is incapable of meeting new communication speed and coverage requirements of power network.Under the premise of ensuring that prior used communication systems in adjacent band work without interference,how to modify the related RF specification to improve communication ability of WMRS is one of the problems to be solved at present.Firstly,the domestic frequency spectrum allocation in 450～566 MHz band was analyzed.Then,based on RF parameters of 3 kinds of WMRS from State Grid and deterministic computation and ray tracing simulation method,the interference coexistence between the WMRS and adjacent communication systems,which including broadcast televisionsystem,CDMA450 system,railway train dispatching system and FDD-LTE system was studied.At last,some suggestions for revision of relevant RF specifications were obtained.【总页数】10页(P143-152)【作者】许瑞琛;房骥;杜昊;王小波【作者单位】国家无线电监测中心检测中心,北京100041;国家无线电监测中心检测中心,北京100041;国家无线电监测中心检测中心,北京100041;国家无线电监测中心检测中心,北京100041【正文语种】中文【中图分类】TN929.5【相关文献】1.450~470 MHz频段IMT FDD与铁路调度系统干扰分析 [J], 周瑶2.LTE系统在450～470MHz频段的共存分析和部署策略 [J], 张忠皓;冯菁3.26 GHz频段IMT-2020与卫星地球探测业务干扰共存研究 [J], 仲丽媛;周栋;孟溪4.1.8 GHz频段TD-LTE系统与异系统间干扰共存分析 [J], 许富馨; 严天峰5.1800MHz频段行业专网无线通信系统间干扰共存研究 [J], 邓丽莉; 骆骁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于载波与无线结合的居民集中抄表系统
基于载波与无线结合的居民集中抄表系统
廖勤武
【期刊名称】《电力系统通信》
【年(卷),期】2010(031)004
【摘要】介绍了居民用电信息采集的现状,提出电力线载波与无线相结合的集抄系统方案,介绍了该方案在河南的试点应用.并进行了测试与分析.结果表明,该系统具有实抄率高、通信效果好、运行状况稳定等优势.
【总页数】3页(P21-23)
【作者】廖勤武
【作者单位】福建亿榕信息技术有限公司,福建,福州,350003
【正文语种】中文
【中图分类】TN915.853;TM933.4
【相关文献】
1.一种实用的居民用电无线集中抄表系统 [J], 仉志华;刘文聪;田咏桃
2.低压电力载波技术在居民集中抄表系统中的应用 [J], 吴骏
3.低压电力载波技术在居民集中抄表系统中的应用 [J], 王勤初;姚艳霞
4.GPRS无线居民小区电力集中抄表系统 [J], 刘颖;韩勇
5.总线和电力线载波居民集中抄表系统的比较 [J], 汤缦
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基于XN5106的集中抄表通讯系统
集中抄表系统越来越多的被用于对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。
在电力集中抄表系统中，电力线载波因其有线通讯，但无需另外铺设线路，安装方便等优点，成为了电力通讯中“最后一公里”的优选解决方案。
本文论述的就是基于讯能科技的XN5106电力载波芯片在集抄系统中的应用。
标签：集中抄表系统；载波通讯；XN5106；
1.系统构成
电力用户信息采集系统由主站、前置机、集中器、采集器、电能表等部分构成。
前置机与集中器之间采用GPRS通讯，集中器与采集器之间采用电力线载波通讯，而采集器与电能表之间则是RS485通讯。
整个系统框图如下：
2. 各系统单元功能
2.1 主站
具有选择集中器并与集中器进行信息交换功能的设备。
在本抄表系统中，主站包括前置机、应用服务器和数据库服务器三个部分，而前置机则是直接和集中器进行通讯的部分，负责通过各种通讯介质和集中器进行通讯，可以单独运行，在与主站其它部分脱离联系以后（通讯部分还正常），仍然可以维持系统的运行。
2.2 集中器
集中器是电力抄表系统中的关键设备，由数据处理单元、数据存储单元、时钟单元、抄表通讯单元、数据传送通讯单元组成。
能够通过下行通道自动抄收本集中器要管理的表计列表，对指定表计进行点抄操作，并具有自动上报功能，可以与上位机软件通讯，传送指定类型的数据或执行特定的操作。
集中器通信单元分为上行、下行、本地三种，上行为集中器与主站的通信信道，下行为集中器与表计或采集器的通信信道，本地为设置和读取集中器参数的通信信道。
上行采用GPRS通讯，GPRS模块采用MC55模块，该模块广泛使用，其性能稳定，安全可靠，适用于欧洲和亚洲的频段（900，1800和1900 MHz）。
下行采用PLC（电力线载波），PLC模块的主芯片采用杭州讯能科技有限公司开发的XN5106，该智能型电力载波控制芯片，采用32位处理器内核，其中固化了载波通讯的协议栈和系统自动路由算法模块。
第3节有较详细的介绍。
本地通讯配置了两路隔离的RS485总线，一路用于级联，一路用于抄收485总表。
2.3 采集器
采集器主要由三部分组成：电源单元、处理单元、通信单元，对上连接集中器，对下连接多个RS485电能表，能够同时兼容DL/T645-1997、DL/T645-2007两种协议的表计并且自动适应不同表计类型的多种波特率，并具备通过RS485总线进行采集器程序升级的功能。
2.4 电能表
满足我国电网要求，适应电网自动化需要，具有RS485通讯的智能仪表、采集终端等，提供终端采集数据，响应数据采集通讯命令，支持DL/T645-1997或者DL/T645-2007协议。
3. 讯能XN5106载波通讯
采用XN5106作为本系统的载波传输芯片，该芯片有以下特性。
3.1性能卓越
抗干扰能力强，针对载波信道的每一种干扰形式都采取了相对应的抗干扰处理，FSK+跳频技术对抗窄带干扰和衰落，超长交织器抗突发噪声能力强，纠错码对抗白噪声、突发噪声等，自动重传机制，提高数据传输可靠性。
灵敏度高，实测接收灵敏度达到了20uVrms；另外可以定制通讯速率，通讯速率最高可達12kbps，在本应用中，考虑传输的稳定性，选用了厂家默认的传输速率1.6kbps；XN5106方案通讯速度快，通讯命令发出后的等待时间不超过3秒。
3.2应用灵活
通信主频可设置，设置范围为10kHz-500kHz，可以根据现场环境，选择合适的通讯主频，提高通讯的成功率。
厂家提供的模块通讯透传通道，可以使应用编程更加灵活，可以用于多种不同的应用情况。
另外通讯内容可加密，提高数据安全性。
3.3维护方便
该载波方案最大的优点，在于可以主动上报载波节点地址，主动区分不同台区信息，最终实现各个台区自组网。
自动台区划分的信息通过集中器可以远程上传到主站，解决了部分地区现场台区归属混乱的问题，提高电力设备管理资料的准确性。
3.4组网高效
即插即用、实时动态组网。
目前多数载波方案中，更换了其中某个节点模块
后需要重新人为发起组网，实现网络更新。
XN5106方案中，实现了即插即用，更换模块后载波底层自行实现动态组网，即可进行通讯。
5. 结束语
数据通讯部分是实现集抄功能可靠有效运行的关键，而载波作为一种方便廉价的应用方案，大量用于电能表数据传输。
XN5106以其良好的技术指标以及功能，成为电力线载波方案可信选择。
【参考文献】
[1] Q/GDW 374.3-2009 电力用户用电信息采集系统技术规范第三部分：通信单元技术规范（国家电网公司）
[2] Q/GDW 376.2-2009 电力用户用电信息采集系统通信协议第二部分：集中器本地通信模块接口协议（国家电网公司）
[3] 薛公木低压电力线通信在集中抄表中的应用[J]. 农村电气化. 2003 （04）
[4] 韩萍载波远程抄表系统的升级改造. 山西电力. 2013-12-30
[5] 郭智波电力线载波技术在用电信息采集系统的应用分析. 电子制作. 2013-12-15。